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当前位置：&>>&&>>&&>>&LTE协议栈软件分析测试方法
　　摘要：测试是通信协议栈软件开发中的重要部分。为了提高研发效率，给出了一种根据项目需求和实际开发经验得出的LTE协议栈软件的测试分析方法及测试分析结果。以LTE接入网标准架构为原型，分层调试为思想，多彩模块化打印为手段，具有环境简易、调试方便的特点，在实际开发调试过程中取得了良好的效果。
　　0 引言
　　LTE（Long
Evolution）是UMTS 技术标准的长期演进，3GPP组织在2004年12月正式立项启动。为达到系统高速率、低时延等要求，对空中和系统架构进行了重新设计，来更好地应付如今呈爆炸式增长的数据流量需求。因此空中接口协议栈软件的开发显得极其重要，其软件性能更是直接关系到了网络的服务质量和用户体验。随着LTE网络的商用临近，更多的厂商将加入LTE协议栈软件的研发。
　　本文介绍了一种应用在LTE协议栈系统软件开发过程的测试和调试的模型，并给出了测试模型的应用结果。该模型以LTE接入网标准架构为原型，分层调试为思想，多彩模块化打印为手段，具有环境简易、调试方便的特点，对协议栈软件调试和分析具有良好的辅助作用。
　　1 LTE 协议栈架构
　　LTE系统由核心网络（EPC）、无线网络（E-UTRAN）和用户设备（UE）构成。（eNodeB）之间通过X2接口相连组成接入网，其空口协议栈分为控制面和用户面，图1 是控制面的架构，用户面与控制面架构类似。
　　层、RRC层统称为L3层，主要负责信令和无线资源控制。PDCP层[4]、RLC层[5]、MAC 层统称为L2 层，主要负责数据链路，PHY层则是向高层提供数据传输服务。
　　2 测试过程分析
　　2.1 测试环境
　　测试环境模拟LTE系统架构来搭建，分别为移动管理实体（MME）/服务网关（SGW）、eNodeB和UE,整体的测试框架如图2所示，主要分为L2/L3高层协议测试和L1/L2/L3 层协议测试两部分。本文测试中使用了中国科学院计算技术研究所无线通信技术中心自主研发的LTE终端协议栈软件、LTE Femtocell协议栈软件和LTE网关软件。为便于分析问题，采用了单用户模式举例，多用户情况以此类推。
　　2.2 分层测试
　　LTE协议栈软件功能众多，按照分层化思路进行调试分析是一个不错的开始。先分别进行单层测试，确保各层功能的正确与稳定性，然后再逐层递加进行测试。
　　L2 层数据链路通过后，再开始信令面和用户面的测试。在定位棘手的问题时，一层一层追踪数据流向，可以达到事半功倍的效果。举例来说，在测试下行用户面时，首先确认基站PDCP 层是否收到数据包，确认后查看数据有没有通过PDCP 层转发下去；如果PDCP 层没有问题，数据是否到达RLC 层；如果到达RLC 层，MAC层是否进行调度发送。
　　2.3 网络封包捕获解析
　　网络封包捕获解析程序可从以太网卡中捕获数据流并进行解析显示。这里推荐使用wireshark,它是一款常用的优秀开源网络封包分析软件，提供了自定义协议解析的编程接口，可以让使用者开发适用于自定义协议的插件。目前wireshark 中已经提供了RRC 层、PDCP 层、RLC层、MAC层的解析插件，只需要在协议数据包前加上特殊的解析包头即可调用解析，看到各个消息的名称和字段的值。在抓包以后，可以将抓包另存为pcap文件，方便下次查看。尤其在L1/L2 层集成测试时，MAC/PHY API 接口是处理MAC 层消息，控制并调度PHY物理层链路处理的重要接口，MAC/PHY API的高效性和完备性直接影响到物理层处理的效率和正确性。
　　因此需要编写能够解析MAC/PHY API的wireshark网络封包软件的插件程序，使得wireshark 能够显示两层接口之间交互的信息，如图3所示。
　　2.4 udp 发送机制
　　在测试L2/L3 层时，可先用以太网模拟PHY 层，网关程序、基站协议栈程序、终端协议栈程序、网络封包捕获解析程序分别各自运行在一台计算机中，通过udpsocket编程来发送MAC层协议数据包，同时将RRC、PD-CP、RLC、MAC 层的协议数据包通过udp socket 编程抄送至网络封包捕获程序，网络封包捕获程序则监视设定的udp端口来抓取数据。
　　2.5 调试信息显示
　　2.5.1 打印位置
　　调试信息的打印是测试的关键。LTE 系统中传输时间间隔（TTI）被定义为1 ms,也就是说1 ms内需要将调度或者收发数据完全处理，每个子帧都有可能需要打印调试信息，将带给硬件不小的压力。在单独测试L2/L3层协议时，可以在计算机上运行程序，目前大部分计算机的性能可以满足需求，因此调试信息可以直接在窗口中打印。当加入L1层进行集成测试时，嵌入式资源相对比较短缺，大量的I/O操作会严重占用使用率，而CPU 与以太网卡的交互速率更快。这里使用的PHY层开发板为飞思卡尔公司生产的BSC9131,专门用于开发家庭基站，CPU 为单核1 GHz,打印信息较多时经常会导致开发板挂掉，解决的方法是应用udpsocket发送机制将调试信息通过以太网发送到计算机，计算机中则编写简单的wireshark解析插件后进行捕获解析。此方法经过实际项目检验有效可行，没有再出现挂掉的情况。
　　2.5.2 模块化多色打印
　　直接在计算机上显示时，采用在程序中开发相应的专用打印模块的方法，不同的优先级打印信息显示不同的颜色，并且能够显示程序运行的状态、出错的位置。
　　在与L1 层集成测试时，同样可以选择多彩化打印。
　　wireshark支持不同的协议或者端口显示不同的颜色，只需要简单的设置即可，这给我们调试提供了便利。应用这种方式，在调试信息繁多时可以极大的提高调试效率。图4为wireshark主窗口多色显示的结果，从图4中可见，视觉效果十分明显。
　　3 测试场景及结果
　　3.1 L2/L3层
　　该场景下，协议栈程序运行在计算机上，由以太网模拟PHY层。在网关侧和终端侧分别建立一个虚拟网卡用来模拟IP 层。图5 是一个终端附着过程的wire-shark抓包解析图，终端附着成功后，使用开源网络性能测试工具iperf向该socket发送指定速率的数据流。上行数据通路为：iperf客户端→终端虚拟网卡→终端协议栈→基站协议栈→服务网关→iperf端；下行数据通路为：iperf客户端→服务网关→基站协议栈→终端协议栈→终端虚拟网卡→iperf服务器端。iperf可以报告带宽，延迟抖动和数据包丢失，客户端程序用于发送数据，服务器端程序用于接收数据，通过简单的命令行参数即可实现，示例如下：
　　3.2 L1/L2/L3层
　　L2/L3 层场景完成后，即可将L1 层加进来，进行真实情况下的测试。在项目中采用了业界普遍使用的艾法斯公司生产的TM500 LTE 测试终端，基站侧L1层采用飞思卡尔公司的BSC9131处理器开发板。计算机通过PPPoE（Point-to-point Protocol over Ethernet）协议连接TM500,便可在计算机上使用iperf工具初步测试基站的性能。经过实际调试过程的检验，本文所述方案有效可行。
　　4 结语
　　协议栈软件的测试需要清晰的数据流程。本文测试环境搭建简易，在与L1层集成调试时，将所有打印信息发送到wireshark 软件解析显示，并且可以根据端口显示不同的颜色，协议数据状态一目了然，问题定位快捷方便，为调试协议栈软件系统时提供了很大的支持。另外，本文所述的测试环境不局限于上述，当在开发中缺少基站（终端）协议栈时，可在相应接收函数处构包模拟终端（基站）来达到测试的目的。同时，也可扩展到其他通信协议的测试，具有一定的推广性。（作者：朱峰，张晓萍，杨喜宁）
技术资料出处:电子爱好者博客
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　RF（Radio Frequency）技术被广泛应用于多种领域，如：电视、广播、移动电话、雷达、自动识别系统等。
　　专用词RFID（射频识别）即指应用射频识别信号对目标物进行识别。
　　RFID的应用包括：
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推荐电子百科摘要：本文利用LTE室外传播模型及链路预算总结出不同位置终端接收的RSRP公式,结合路测分析验证公式，分析天线下倾角的设置与LTE覆盖距离的关系，并制成经验表格。最后分场景估算天线下角最优设置，并通过实际优化进行对比验证。
关键字：垂直波瓣角；3dB远点；覆盖距离
一、LTE室外传播公式的推导
1、路径损耗的计算
LTE链路预算采用HATA自由空间损耗传播模型。模型公式如下：
Lpath=20Lgf+26Lgd-31.56dB，南通现网f=1800（MHZ），覆盖距离d单位米，此公式考虑多径信号的合并。
2、射频功率
目前南通LTE提供RRU功率是 2×20W，其中“2×”表示采用MIMO双流，每个扇区有2个功放，即每个扇区的功率为20W。目前南通配置15M带宽，当PA使用默认值-3时计算参考信号功率：
小区发射功率=10log（EA*每个RB子载波数*RB数）=10log（EA*12*75）=10logEA+10log900
则有：10logEA+10log900=43即：RS+PA+10log900=43
则最终得到：RS=43-29.54+3=16.46dBm。
说明：（1）43dBm为实际需要配置的功率，而不是设备的额定功率；
（2）PA=10logPA=10log(EA/ERS)=10logEA-10log ERS，则：10logEA=RS+PA；
（3）每个RB子载波数为12个，15MHz的RB数为75个，。那么，总子载波数：单载波15MHz带宽共900个。
3、天线增益
LTE网络天线增益一般为17～18dBm，这里取17.5dBm。
当使用2×20W配置，PA默认设置为-3时，射频功率为16.46dBm。则天线口发射功率为：16.46+17.5=33.96dBm。
4、RSRP的计算
RSRP=射频功率+天线增益-路径损耗=16.46+17.5-Lpath=33.96-（20Lgf+26Lgd-31.56）= 33.96-（65.1-31.56+26lgd）=0.42-26lgd
简化公式：RSRP=0.42-26lgd
二、利用测试数据验算传播公式
上面推算的公式是在空载、无遮挡且测试点是在天线垂直波瓣的和水平波瓣的最强点，事实上我们路测的时候只可以保证在天线水平波瓣的最强方向，但是无法保证在垂直波瓣上始终是最强方向。我们将天线下倾角设置不同的值，保证3d波瓣宽度覆盖的范围铺满整个测试路线。
下面我们将新光凤阳西3扇和明阳风电1扇的电子下倾角设置不同的值后在水平主瓣方向进行测试（天线正对的方向是平行的公路，沿公路测试），测试的RSRP值以20米的间隔统计数据，测试数据与公式计算值对比如下图：
由上图可以得到3个结论：
（1）、不同距离接收的最高RSRP值接近公式推导的理论值，说明公式推导可靠；
（2）、天线下倾角越大，距离基站越远RSRP衰减越快；
（3）、天线下倾角越小，距离基站越近RSRP衰减越快。
下面我们利用凯瑟琳工具，对测试的情况进行举例分析。
例1：如东新光凤阳西3扇电子4度时测试情况分析
如东新光凤阳西3扇天线参数：
凯瑟琳分析数值：
路测数据与公式推导的理论值对比：
由测试数据可以看到，当终端距离基站在250米和1000米之间测得RSRP值与公式推导的理论值接近，在这个范围之外测得RSRP值就远离理论值。这个范围与3dB近点、远点的范围接近。
例2：如东明阳风电1扇电子6度时测试情况分析
如东明阳风电1扇天线参数：
凯瑟琳分析数值：
路测数据与理论值对比：
由测试数据可以看到，当终端距离基站在140米和520米之间测得RSRP值与公式推导的理论值接近，在这个范围之外测得RSRP值就远离理论值，这个范围也与3dB近点、远点的范围接近。
例1、例2也说明结论（2）、（3）中RSRP的衰减是由天线垂直3dB波瓣角控制的远点距离和近点影响的，下面详细说明天线下倾角所影响的3dB近点、远点距离与基站覆盖距离的关系。
三、天线下倾角与LTE覆盖距离关系的推导
1、天线总下倾角与3dB远点距离关系的推导
（1）：d=h*TAN(((180+β-2θ)*3.14)/360)――根据天线挂高h(米)、天线垂直波瓣角β(度)和天线总下倾角θ(度)计算3dB远点距离(米)；
（2）：θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)――根据天线挂高h(米)、3dB远点距离(米)和天线垂直波瓣角β(度)计算天线总下倾角θ(度)。
2、3dB远点距离与基站实测数据的关联
天线就像一个滤波器一样，在垂直波瓣角控制的范围内可以保证实测值接近公式推导的理论值，在控制的范围之外（主瓣3dB外和旁瓣的增益远小于天线的最大增益）就会增加衰减速度，远离理论值。所以调整天线的下倾角可以控制信号的衰减速度，但是不能决定RSRP的最高值，它的最高值是由路径衰耗和各种遮挡损耗决定的。
比如理论值算出来在距离基站1800米处的RSRP值为-82dB，那么减去3dB天线波瓣的衰减（远点比中点少3dB增益），再减去5dB左右汽车和人体遮挡的衰减，我们在1800米处汽车中测得实际数值就在-90dB左右。你要保证在无其他遮挡的情况测到这个数值，就要保证天线3dB远点距离要大于1800米。
再比如理论值算出来在距离基站400米处的RSRP值为-67dB，那么减去3dB天线波瓣的衰减，再减去5dB左右汽车和人体遮挡的衰减，我们在距离基站400米处汽车中测得实际数值在-75dB左右。但如果你要保证在无其他遮挡的情况测得的基站的信号不高于-85测到这个数值，就要使得天线3dB远点距离要小于400米，至于远点需要控制在多少米合适，由于天线没有10dB波瓣宽度之类的参数，只能通过一边调整天线下倾角一边测试或者根据经验值来解决。
结合路测数据和天线参数我们总结出天线3dB远点距离与基站覆盖距离对应的RSRP数值表，见表一：
表一：3dB远点距离与基站覆盖距离对应的RSRP数值表
3、天线总下倾角与基站覆盖距离的关联
结合天线的3dB垂直波瓣角和需要覆盖的距离（以RSRP=-85dB为参照，不考虑遮挡），参照表一中对应关系，应用公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)，可以推出在不同站间距和不同天线挂高时的天线总倾角设置值，推荐值见表二、表三、表四：
四、表二、表三、表四在LTE规划中的应用
对新建规划LTE站点区域进行俯仰角规划，并与以往新开站点规划角度整体覆盖情况进行对比。
1、试验区域
在如东北开发区选择试验区域（下图红框），涉及小区21个，站间距在700m到1000m。
2、规划角度
根据站间距查询表二、表三设置天线下倾角，见表五：
3、DT测试指标
RSRP覆盖对比
SINR覆盖对比
路测分析图上可以看出，规划角度比下倾角4°+ 2°和下倾角10°+ 2°指标有明显改善。
五、表一在LTE射频优化中的应用
例1、如东老广播电台附近弱覆盖解决案例
SINR覆盖图：
RSRP覆盖图：
问题分析：该区域主要是没有扇区作为主覆盖，考虑由如东8的2扇区对该区域进行覆盖，如东8总下倾角为12度，远点为288米，查表一得到RSRP等于-80dB的覆盖距离为450米，现在如东8需要覆盖800米，通过查表一可知：要保证800米距离在车内测得RSRP等于-85db左右，覆盖远点距离应在650米左右。（注：由于表一的数据已经去掉了各种遮挡引起的衰耗，所以在对比实际测得数值的时候一般减去减去5dB汽车和人体的遮挡衰耗,如果该路段是由天线水平波瓣的旁瓣来覆盖需要再减去3~6dB。）
方案及复测：通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：如东8的2扇总下倾角在8度时，远点距离在650米左右。将如东8的2扇调成2°+6°后进行测试，弱覆盖得到解决，同时根据测到的数值验证了表一的准确性。复测结果如下：
例2、如东外环南路向北拐弯处弱覆盖解决案例
SINR覆盖图：
RSRP覆盖图：
问题分析：可以看出该区域没有强导频进行主覆盖，建议由如东掘港余荡1扇和如东5(联通站)2扇为该区域主覆盖。调整之前，如东掘港余荡1扇下倾角2°+10°，远点为254米，查表一得到RSRP等于-80dB的覆盖距离为400米，如东5（联通站）下倾角为2°+9°，远点为289米，查表一得到RSRP等于-80dB的覆盖距离为450米。根据基站位置估算如东掘港余荡需要覆盖到800米，如东5（联通站）2扇要覆盖400米，通过查表一可知：要保证如东掘港余荡1扇需要覆盖800米，远点应在650米左右，如东5（联通站）2扇要覆盖400米，远点应在250米左右。
方案及复测：通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：如东掘港余荡1扇总下倾角在7度时，覆盖距离在800米左右，如东5（联通站）2扇区总下倾角在12度时，覆盖距离在400米左右。现将如东掘港余荡1扇调成2°+5°，将如东5（联通站）2扇区扇调成2°+10°，之后进行测试，弱覆盖得到解决。
复测结果如下：
3、如东第四人民医院附近模三干扰解决案例
SINR覆盖图：
RSRP覆盖图：
问题分析：由于如东晓峰模具2扇区越区覆盖导致导频污染，并有模3干扰。调整之前，如东晓峰模具2扇区下倾角为2°+4°，远点为870米，覆盖距离为900米，根据基站位置，如东晓峰模具2扇区应覆盖400米之内，通过查表一可知：远点必须应该控制在250米以下。
方案及复测：通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：如东晓峰模具2扇总下倾角在12度时，覆盖距离在400米左右，现将如东晓峰模具2扇调成2°+10°后进行测试，模3干扰得到解决。复测结果如下：
4、如东太行山路靠近嘉陵江路附近导频污染解决案例
SINR覆盖图:
RSRP覆盖图：
问题分析：从邻区列表可以看出，该区域有5路信号覆盖，且RSRP强度相差在6db以内，存在严重导频污染现象，突出一路强导频就可以很好的解决问题。考虑由如东强生光电3扇为该区域主覆盖。应控制如东掘港南康河1扇和如东恒辉手套1扇在该区域的覆盖。
如东掘港南康河1扇距离该区域约600米，查表一，远点应控制330米，通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：如东掘港南康河1扇总下倾角在10度时，600米左右的RSRP可以控制在-85dB以下。
如东恒辉手套1扇距离该区域约500米，查表一，远点应控制280米，通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：如东恒辉手套1扇总下倾角在11度时，500米左右的RSRP可以控制在-85dB以下。
方案及复测：现将如东掘港南康河1扇调成2°+8°，将如东恒辉手套1扇调成2°+9°。通过射频优化调整，问题区域的导频污染情况得道很好改善，复测结果如下：
5、南通人民东路东部路段弱覆盖解决案例
SINR覆盖图：
RSRP覆盖图：
问题分析：在该问题路段由于楼房的阻挡，导致崇川观音山万通城北2扇的信号无法有效覆盖该路段，建议由崇川教堂落地塔2扇覆盖该区域，崇川教堂落地塔2扇下倾角为2°+6°，远点为480米，覆盖距离为700米，现在需要崇川教堂落地塔2扇覆盖到1600米左右，通过查表一可知，远点应在2200米以上。
方案及复测：通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：崇川教堂塔2扇总下倾角在4度时，覆盖距离在2200米左右，现将崇川教堂2扇调成2°+2°后进行测试，弱覆盖得到解决。复测结果如下：
如今郊区和农村有越来越多的LTE站点进行覆盖，但是新开通基站通常设置天线的机械下倾角为2度，电子下倾角为10度，在站间距达到1km或者2km时这样的设置显然不能满足覆盖要求。
本文通过路测数据推导出LTE天线下倾角的设置与信号覆盖距离的关系，并制成经验表格，利用表格将推导关系运用于现网实际操作中。经过现网优化对比以及新建规划对比，可以看出该推导结论适用于站间距650米以上的环境中，普通城区、郊区和农村均适用。
覆盖边缘的速率要求也是天线下倾角设置的决定要素之一，本文中覆盖边缘信号以RSRP=-85dB为参照，不考虑遮挡。若是在楼宇密集的城区，楼宇穿透衰减增加，为了达到覆盖边缘速率的要求，可以将覆盖边缘信号以RSRP=-80dB为参照，这样可以利用表一的数据重新推导出表二、表三和表四。
在后期的工作中，我们将针对该推导结论试用于更多的场景，逐步完善。
凯瑟琳分析数值：
路测数据与公式推导的理论值对比：
由测试数据可以看到，当终端距离基站在250米和1000米之间测得RSRP值与公式推导的理论值接近，在这个范围之外测得RSRP值就远离理论值。这个范围与3dB近点、远点的范围接近。
例2：如东明阳风电1扇电子6度时测试情况分析
如东明阳风电1扇天线参数：
凯瑟琳分析数值：
路测数据与理论值对比：
由测试数据可以看到，当终端距离基站在140米和520米之间测得RSRP值与公式推导的理论值接近，在这个范围之外测得RSRP值就远离理论值，这个范围也与3dB近点、远点的范围接近。
例1、例2也说明结论（2）、（3）中RSRP的衰减是由天线垂直3dB波瓣角控制的远点距离和近点影响的，下面详细说明天线下倾角所影响的3dB近点、远点距离与基站覆盖距离的关系。
三、天线下倾角与LTE覆盖距离关系的推导
1、天线总下倾角与3dB远点距离关系的推导
（1）：d=h*TAN(((180+β-2θ)*3.14)/360)――根据天线挂高h(米)、天线垂直波瓣角β(度)和天线总下倾角θ(度)计算3dB远点距离(米)；
（2）：θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)――根据天线挂高h(米)、3dB远点距离(米)和天线垂直波瓣角β(度)计算天线总下倾角θ(度)。
2、3dB远点距离与基站实测数据的关联
天线就像一个滤波器一样，在垂直波瓣角控制的范围内可以保证实测值接近公式推导的理论值，在控制的范围之外（主瓣3dB外和旁瓣的增益远小于天线的最大增益）就会增加衰减速度，远离理论值。所以调整天线的下倾角可以控制信号的衰减速度，但是不能决定RSRP的最高值，它的最高值是由路径衰耗和各种遮挡损耗决定的。
比如理论值算出来在距离基站1800米处的RSRP值为-82dB，那么减去3dB天线波瓣的衰减（远点比中点少3dB增益），再减去5dB左右汽车和人体遮挡的衰减，我们在1800米处汽车中测得实际数值就在-90dB左右。你要保证在无其他遮挡的情况测到这个数值，就要保证天线3dB远点距离要大于1800米。
再比如理论值算出来在距离基站400米处的RSRP值为-67dB，那么减去3dB天线波瓣的衰减，再减去5dB左右汽车和人体遮挡的衰减，我们在距离基站400米处汽车中测得实际数值在-75dB左右。但如果你要保证在无其他遮挡的情况测得的基站的信号不高于-85测到这个数值，就要使得天线3dB远点距离要小于400米，至于远点需要控制在多少米合适，由于天线没有10dB波瓣宽度之类的参数，只能通过一边调整天线下倾角一边测试或者根据经验值来解决。
结合路测数据和天线参数我们总结出天线3dB远点距离与基站覆盖距离对应的RSRP数值表，见表一：
表一：3dB远点距离与基站覆盖距离对应的RSRP数值表
3、天线总下倾角与基站覆盖距离的关联
结合天线的3dB垂直波瓣角和需要覆盖的距离（以RSRP=-85dB为参照，不考虑遮挡），参照表一中对应关系，应用公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)，可以推出在不同站间距和不同天线挂高时的天线总倾角设置值，推荐值见表二、表三、表四：
四、表二、表三、表四在LTE规划中的应用
对新建规划LTE站点区域进行俯仰角规划，并与以往新开站点规划角度整体覆盖情况进行对比。
1、试验区域
在如东北开发区选择试验区域（下图红框），涉及小区21个，站间距在700m到1000m。
2、规划角度
根据站间距查询表二、表三设置天线下倾角，见表五：
3、DT测试指标
RSRP覆盖对比
SINR覆盖对比
路测分析图上可以看出，规划角度比下倾角4°+ 2°和下倾角10°+ 2°指标有明显改善。
五、表一在LTE射频优化中的应用
例1、如东老广播电台附近弱覆盖解决案例
SINR覆盖图：
RSRP覆盖图：
问题分析：该区域主要是没有扇区作为主覆盖，考虑由如东8的2扇区对该区域进行覆盖，如东8总下倾角为12度，远点为288米，查表一得到RSRP等于-80dB的覆盖距离为450米，现在如东8需要覆盖800米，通过查表一可知：要保证800米距离在车内测得RSRP等于-85db左右，覆盖远点距离应在650米左右。（注：由于表一的数据已经去掉了各种遮挡引起的衰耗，所以在对比实际测得数值的时候一般减去减去5dB汽车和人体的遮挡衰耗,如果该路段是由天线水平波瓣的旁瓣来覆盖需要再减去3~6dB。）
方案及复测：通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：如东8的2扇总下倾角在8度时，远点距离在650米左右。将如东8的2扇调成2°+6°后进行测试，弱覆盖得到解决，同时根据测到的数值验证了表一的准确性。复测结果如下：
例2、如东外环南路向北拐弯处弱覆盖解决案例
SINR覆盖图：
RSRP覆盖图：
问题分析：可以看出该区域没有强导频进行主覆盖，建议由如东掘港余荡1扇和如东5(联通站)2扇为该区域主覆盖。调整之前，如东掘港余荡1扇下倾角2°+10°，远点为254米，查表一得到RSRP等于-80dB的覆盖距离为400米，如东5（联通站）下倾角为2°+9°，远点为289米，查表一得到RSRP等于-80dB的覆盖距离为450米。根据基站位置估算如东掘港余荡需要覆盖到800米，如东5（联通站）2扇要覆盖400米，通过查表一可知：要保证如东掘港余荡1扇需要覆盖800米，远点应在650米左右，如东5（联通站）2扇要覆盖400米，远点应在250米左右。
方案及复测：通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：如东掘港余荡1扇总下倾角在7度时，覆盖距离在800米左右，如东5（联通站）2扇区总下倾角在12度时，覆盖距离在400米左右。现将如东掘港余荡1扇调成2°+5°，将如东5（联通站）2扇区扇调成2°+10°，之后进行测试，弱覆盖得到解决。
复测结果如下：
3、如东第四人民医院附近模三干扰解决案例
SINR覆盖图：
RSRP覆盖图：
问题分析：由于如东晓峰模具2扇区越区覆盖导致导频污染，并有模3干扰。调整之前，如东晓峰模具2扇区下倾角为2°+4°，远点为870米，覆盖距离为900米，根据基站位置，如东晓峰模具2扇区应覆盖400米之内，通过查表一可知：远点必须应该控制在250米以下。
方案及复测：通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：如东晓峰模具2扇总下倾角在12度时，覆盖距离在400米左右，现将如东晓峰模具2扇调成2°+10°后进行测试，模3干扰得到解决。复测结果如下：
4、如东太行山路靠近嘉陵江路附近导频污染解决案例
SINR覆盖图:
RSRP覆盖图：
问题分析：从邻区列表可以看出，该区域有5路信号覆盖，且RSRP强度相差在6db以内，存在严重导频污染现象，突出一路强导频就可以很好的解决问题。考虑由如东强生光电3扇为该区域主覆盖。应控制如东掘港南康河1扇和如东恒辉手套1扇在该区域的覆盖。
如东掘港南康河1扇距离该区域约600米，查表一，远点应控制330米，通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：如东掘港南康河1扇总下倾角在10度时，600米左右的RSRP可以控制在-85dB以下。
如东恒辉手套1扇距离该区域约500米，查表一，远点应控制280米，通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：如东恒辉手套1扇总下倾角在11度时，500米左右的RSRP可以控制在-85dB以下。
方案及复测：现将如东掘港南康河1扇调成2°+8°，将如东恒辉手套1扇调成2°+9°。通过射频优化调整，问题区域的导频污染情况得道很好改善，复测结果如下：
5、南通人民东路东部路段弱覆盖解决案例
SINR覆盖图：
RSRP覆盖图：
问题分析：在该问题路段由于楼房的阻挡，导致崇川观音山万通城北2扇的信号无法有效覆盖该路段，建议由崇川教堂落地塔2扇覆盖该区域，崇川教堂落地塔2扇下倾角为2°+6°，远点为480米，覆盖距离为700米，现在需要崇川教堂落地塔2扇覆盖到1600米左右，通过查表一可知，远点应在2200米以上。
方案及复测：通过凯瑟琳工具，或者由公式θ=90+β/2-180/3.14*ATAN(d/h)可以算出：崇川教堂塔2扇总下倾角在4度时，覆盖距离在2200米左右，现将崇川教堂2扇调成2°+2°后进行测试，弱覆盖得到解决。复测结果如下：
如今郊区和农村有越来越多的LTE站点进行覆盖，但是新开通基站通常设置天线的机械下倾角为2度，电子下倾角为10度，在站间距达到1km或者2km时这样的设置显然不能满足覆盖要求。
本文通过路测数据推导出LTE天线下倾角的设置与信号覆盖距离的关系，并制成经验表格，利用表格将推导关系运用于现网实际操作中。经过现网优化对比以及新建规划对比，可以看出该推导结论适用于站间距650米以上的环境中，普通城区、郊区和农村均适用。
覆盖边缘的速率要求也是天线下倾角设置的决定要素之一，本文中覆盖边缘信号以RSRP=-85dB为参照，不考虑遮挡。若是在楼宇密集的城区，楼宇穿透衰减增加，为了达到覆盖边缘速率的要求，可以将覆盖边缘信号以RSRP=-80dB为参照，这样可以利用表一的数据重新推导出表二、表三和表四。
在后期的工作中，我们将针对该推导结论试用于更多的场景，逐步完善。
参考知识库
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